Испытательный стенд для проведения электрических и тепловых испытаний преобразователей частоты и другого электротехнического оборудования

Автоматизированный испытательный стенд с рекуперацией предназначен для проведения квалификационных, приемо-сдаточных, периодических и типовых испытаний частотных преобразователей, входных и выходных синусных фильтров подавления гармоник, активных фильтров гармоник, станций управления УЭЦН на соответствие требованиям ГОСТ Р 51321.1-2007 и другим действующим нормативно-техническим документам, а также техническим требованиям Заказчиков, в том числе для проведения испытаний на реальную моторную (двигательную) нагрузку до 125% номинальной мощности при температуре окружающей среды до +50° С. Стенд разработан специалистами АО «СПИК СЗМА» при участии фирмы Toshiba International Corporation (США) для тестирования шкафов управления насосами и станций управления двигателями с частотными преобразователями на полную моторную нагрузку до 1000 А выходного тока в процессе их разработки и производства

Предлагаем услуги по проведению испытаний и аренде стенда.

Описание

Стенд может быть использован при выполнении научно-исследовательских и опытных работ по разработке новой техники, включая оценку энергоэффективности испытуемого оборудования, оценку качества различных устройств подавления гармоник в сетях и др.

Испытательный стенд аттестован «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.568-97 (аттестат № 207/40-ВНИИМ-18 от 16.11.2018 г.) на проведение испытаний полупроводниковых преобразователей частоты по ГОСТ 26567-85 и низковольтных комплектных устройств по ГОСТ Р 51321.1-2007.

Автоматизированный испытательный стенд для станций и шкафов управления с преобразователями частоты позволяет осуществлять

  • температурный контроль состояния оборудования и его компонентов при работе в широком диапазоне моторной нагрузки при температуре окружающей среды до +50°С
  • изменение входного напряжения от 50 до 125% Uн и частоты от 48 до 62 Гц
  • одновременное измерение на входе и выходе станции управления с ПЧ электрических параметров, в том числе гармонического состава (до 500 гармоники), коэффициентов нелинейных искажений напряжений и токов, измерение к.п.д., коэффициента мощности и т.д.

Функции автоматизированной системы управления испытательного стенда

  • непрерывное измерение параметров работы оборудования стенда и испытуемого оборудования, включая параметры напряжения питания, нагрузки, температуры в контролируемых точках (20 точек)
  • автоматическое (по заданной программе) и дистанционное (ручное) управление электрооборудованием испытательного стенда
  • формирование и представление оперативной и учетной информации по процессу испытаний, включая ведение журнала измерений всех параметров с сохранением в базе данных
  • формирование протокола испытаний с сохранением его в базе данных
Характеристика Значение
Диапазон напряжения на входе и выходе испытуемого оборудования, В ~3ф х 190…530
Диапазон изменения частоты напряжения на входе, Гц 48…62
Диапазон установленной мощности испытуемого оборудования, кВт 50…700
Максимально допустимый номинальный ток испытуемого оборудования, А 1000
Диапазон допустимых значений напряжения питания двигателей нагрузки испытуемого оборудования, В 190…530
Диапазон допустимых значений частоты напряжения на выходе испытуемого оборудования (частоты напряжения питания двигателей нагрузки) 0…70
Точность измерения электрических параметров на входе и выходе испытуемого оборудования, не ниже, % 0,5
Максимальная температура окружающей среды в помещении испытуемого оборудования, °С 50
Количество каналов для одновременного измерения:
– напряжения, шт. 6
– тока, шт. 6
– температуры компонентов испытуемого оборудования, шт. 20

Структура стенда с рекуперацией энергии в шину постоянного тока инверторов

Принцип рекуперации испытательного стенда работает следующим образом. Энергия, получаемая из сети, поступает через выпрямитель VD1 на общую шину постоянного тока. С помощью инверторов UZ5-UZ7 формируется переменный ток с заданной оператором частотой и настраиваемым уровнем напряжения. Затем фильтры A1-A3 преобразуют сигнал ШИМ в «чистую» синусоиду, которая через трансформатор Т1 подается на испытуемый образец.

Таким образом, испытуемый образец частотного преобразователя получает на вход требуемые частоту и напряжение питания. К выходу испытуемого преобразователя частоты подключается связанная пара электродвигатель-генератор. Энергия с генератора подается обратно в общую шину постоянного тока через инверторы UZ1-UZ2. За счет этого происходит рекуперация энергии и ее вторичное использование инверторами UZ5-UZ7.

Основным средством измерения электрических параметров испытуемого оборудования, таких как: напряжение, ток, мощность, коэффициент мощности, КПД, гармонический состав напряжений и токов (до 500 гармоник) и т.д., является двенадцатиканальный (6 каналов измерения напряжения и 6 каналов измерения тока) прецизионный анализатор мощности.

Испытательный стенд позволяет проводить работы по оценке энергоэффективности испытуемого оборудования и оценке качества различных устройств подавления гармоник в сетях.

Испытательный стенд оснащен автоматизированной системой контроля и управления процессом испытаний (АСУ ИС). Комплекс программно-технических средств (КПТС) АСУ ИС выполнен на базе программируемого контроллера.

Контрольно-испытательный стенд для двигателей

Компания СПИК СЗМА предлагает использовать собственный контрольно-испытательный стенд для проверки электродвигателей заказчика. У электродвигателя можно проверить следующие параметры:

  • режим холостого хода
  • режим с заданной нагрузкой на валу
  • номинальная мощность
  • регулирование напряжения в заданных пределах
  • регулирование частоты вращения в заданных пределах
  • температура нагрева в рабочем периоде
  • пусковой, минимальный, максимальный моменты на валу двигателя
  • пусковой, минимальный, максимальный токи двигателя
  • сопротивление обмоток электродвигателя
  • сопротивление изоляции обмоток электродвигателя

На данный момент на нашей площадке функционирует испытательный стенд с двигателями суммарной мощностью 700 кВт. Для испытания электродвигателей заказчика необходимо построение рамы с сопряженной парой двигатель-генератор, где в качестве генератора может использоваться точно такой же испытуемый двигатель.

Испытание электрических входных/выходных фильтров

Наша компания предлагает выполнить тепловые и электрические испытания входных фильтров подавления гармоник, сетевых дросселей, активных фильтров гармоник, моторных дросселей и выходных синусных фильтров. Во время испытаний используется реальная двигательная нагрузка, поэтому результаты измерений будут действительными. Возможно проведение испытаний в режиме холостого хода (без нагрузки). При испытаниях активного фильтра используется стендовый частотный преобразователь для создания сетевых гармоник. Если есть необходимость в проектировании выходного синусного фильтра, вы можете воспользоваться нашей компетенцией в этой области, а также приобрести один из типовых вариантов готового решения.

Проектирование испытательных стендов

Кроме проведения испытаний на стенде, наша компания предлагает выполнить проектирование испытательных стендов под требования заказчика. Мы разрабатываем и изготавливаем как электрическую часть испытательного стенда, так и механическую. В электрическую часть также может быть включена система управления стендом на современных промышленных контроллерах. В качестве диспетчерского пульта может служить персональный компьютер с установленной системой автоматизированного управления стендом.

Цена на проектирование испытательного стенда зависит от технического задания заказчика. Мы определяем состав оборудования, разрабатываем схему испытательного стенда, который можно купить в качестве проекта или заказать изготовление в полном объеме у нашей компании.

Автоматизация испытательных стендов

Компания СПИК СЗМА занимается автоматизацией любых испытательных стендов и лабораторий. Разработанная нами система управления достаточно быстро переносится на другие виды стендов.

Автоматизация позволяет:

  • удаленно включать/отключать сеть, двигатели, инверторы
  • поддерживать заданную температуру в тепловой камере
  • строить графики (тренды) по измерениям токов, напряжений, температур и т.д.
  • регулировать напряжение и частоту тока на входе испытуемого оборудования
  • задавать величину нагрузки (задавать момент) на валу электродвигателя
  • контролировать и анализировать состояние защитных аппаратов
  • визуально контролировать работу электродвигателей в электромашинном помещении с помощью web-камер

Полный перечень испытаний

Перечень испытаний по ГОСТ 26567-85 «Преобразователи электроэнергии полупроводниковые. Методы испытаний»

Наименование проверок и испытаний Методы испытаний
1 Измерение электрического сопротивления изоляции п.3.1.1
2 Испытание электрической прочности изоляции п.3.1.2
3 Измерение электрического сопротивления заземления металлических частей доступных прикосновению п.3.1.3
4 Проверка функционирования преобразователя частоты п.3.1.4
5 Проверка распределения тока по параллельно соединенным полупроводниковым приборам и определение значения коэффициента неравномерности распределения токов п.3.1.5
6 Проверка распределения напряжения по последовательно сизовым полупроводниковым приборам и определение значения коэффициента неравномерности распределения напряжений п.3.1.6
7 Испытание на нагрев п.3.1.7
8 Определение к.п.д. п.3.1.8
9 Испытание на кратковременное воздействие повышенного напряжения п.3.1.9
10 Измерение выходного напряжения п.3.1.10
11 Испытание на воздействие перегрузки п.3.1.11
12 Определение значений установившегося отклонения напряжения на выходе п.3.3.1
13 Определение значений регулируемой уставки выходного переменного напряжения п.3.3.2
14 Определение диапазона изменения выходного напряжения п.3.3.4
15 Измерение частоты выходного напряжения и определение значений установившегося отклонения частоты напряжения п.3.3.5
16 Определение диапазона изменения частоты выходного напряжения п.3.3.6
17 Определение отношения выходного напряжения к частоте п.3.3.7
18 Определение значения коэффициента амплитудной модуляции напряжения п.3.3.8
19 Определение гармонических составляющих выходного напряжения п.3.3.9
20 Определение значения коэффициента искажения синусоидальности кривой выходного напряжения п.3.3.10
21 Определение искажений напряжения входной п.3.3.11

Аттестат

Листовка

thumbnail of Test Bench